进程的创建

Linux中，通过系统调用fork,vfork,clone来创建子进程的。

我们知道进程是操作系统中能独立运行并作为资源分配的基本单位。在创建新进程时，要进行资源拷贝。Linux有3钟资源拷贝方式。

1.共享：新老进程共享通用的资源。当共享资源时，2个进程共用一个数据结构，不需要为新进程另建。

2.直接拷贝：将父进程的文件、文件系统、虚拟内存等结构直接拷贝到子进程中。子进程创建后，父进程拥有相同的结构。

3.写时拷贝（Copy on Write）：把真正的虚拟内存拷贝推迟到2个进程中的任一个试图写虚拟页的时候。若虚拟内存页上没有出现写动作，父进程就一直共享该页而不用拷贝。

一、fork创建

函数原型：

#include 

pid_t fork(void);

函数调用失败会返回-1.fork调用失败的原因主要有2个：

系统中已有太多的进程，该实际用户ID的进程总数超过了系统限制。

函数调用成功，会返回2次。在父进程中，返回子进程的ID；在子进程中返回0。（父进程、子进程返回的顺序不固定）

 

fork函数是按写时拷贝创建子进程的。

 

二、vfork创建

函数原型：

#include 

pid_t vfork(void)；

vfork调用与fork作用基本相同。

vfork是完全共享的创建，父子进程共享同样的资源，完全没有拷贝。

当使用vfork（）创建子进程时，父进程将被暂时阻塞，而子进程可以借用父进程的地址空间运行，直到子进程退出或运行完exec函数族，至此父进程才继续执行。

三、clone创建

函数原型：

int clone(int (*fn)(void *), void *child_stack, int flags, void *arg);

clone函数功能强大，带了众多参数，因此由他创建的进程要比前面2种方法要复杂。clone可以让你有选择性的继承父进程的资源，你可以选 择想vfork一样和父进程共享一个虚存空间，

从而使创造的是线程，你也可以不和父进程共享，你甚至可以选择创造出来的进程和父进程不再是父子关系，而是兄弟关系。

flags标识	说明
CLONE_PARENT	创建的子进程的父进程是调用者的父进程，新进程与创建它的进程成了“兄弟”而不是“父子”
CLONE_FS	子进程与父进程共享相同的文件系统，包括root、当前目录、umask
CLONE_FILES	子进程与父进程共享相同的文件描述符（file descriptor）表
CLONE_NEWNS	在新的namespace启动子进程，namespace描述了进程的文件hierarchy
CLONE_SIGHAND	子进程与父进程共享相同的信号处理（signal handler）表
CLONE_PTRACE	若父进程被trace，子进程也被trace
CLONE_VFORK	父进程被挂起，直至子进程释放虚拟内存资源
CLONE_VM	子进程与父进程运行于相同的内存空间
CLONE_PID	子进程在创建时PID与父进程一致

 

四、exec函数族

#include 

int execl(const char *pathname,const char *arg,...);

int execlp(const char *filename,const char *arg,...);

int execle(const char *pathname,const char *arg,...,char *const envp[]);

int execv(const char *pathname,const char *arg,...);

int execvp(const char *filename,const char *arg,...);

int execve(const char *pathname,const char *arg,...,char *const envp[]);

函数中含字母“l”的函数，其参数个数不定。其参数由所调用程序的命令行参数列表组成，最后一个NULL表示结束。

函数中含字母“v”的函数，是使用一个字符串数组argv指向参数列表，也以NULL结束。

函数中含字母“p”的函数，可以自动在环境变量PATH指定路径中搜索要执行的程序。filename表示可执行函数的文件名。

函数中含字母“e”的函数，比其他函数多含一个envp参数，envp是指向环境变量的字符串数组。